2.2 Vector velocidad

Como ya hemos visto en la definición de la velocidad esta magnitud tiene caracter vectorial y por tanto se representa por medio de un vector. Dicho vector tiene como módulo el valor de la rapidez, es tangente a la trayectoria en cada momento del movimiento y el sentido será el del movimiento. En el siguiente simulador puedes comprobar este hecho. Haz clic en los botones de avanzar y retorceder para observar el vector velocidad del movimiento.

 


Simulación de Jesús Peñas bajo licencia Creative Commons

 

La mayoría de los movimientos a los que estamos habituados se producen en el plano. Podemos utilizar un sistema de referencia cartesiano para describirlos.

En la siguiente figura podemos ver como se descompone el vector velocidad en función de las componentes cartesianas x e y.

Dibujo de autor desconocido

La expresión de la velocidad queda de la siguiente forma:

Expresión de la velocidad que en función de los vectores unitarios i y j viene dada por:

Determinación de la rapidez

Sabemos que la rapidez se corresponede con el módulo del vector velocidad. Aplicando el teorema de Pitágoras, como ya se ha visto antes con el vector de posición, podremos calcular el valor de rapidez.

Significado de la velocidad negativa


 

¿Qué quiere decir que un móvil lleva velocidad negativa? Vamos a analizar el caso más sencillo, comparando el caso de dos objetos que se mueven sobre la misma línea recta, que tomaremos como sistema de referencia, llevando velocidades respectivas y constantes de 5 m/s el móvil A y de -5 m/s el móvil B.

Vectorialmente, ambas velocidades se expresan como:

En ambos casos, el módulo del vector es 5, por lo que la rapidez del movimiento también es 5. Es decir, los dos móviles recorren 5 metros en cada segundo.Entonces ¿dónde está la diferencia?:

La diferencia radica en que el móvil A se mueve en el sentido positivo del desplazamiento mientras que el móvil B lo hace en el sentido negativco del desplazamiento.

Icono IDevice Importante
En el lenguaje coloquial utilizamos el término velocidad en lugar de rapidez para referirnos a lo rápido que se desplaza un móvil. Se omite la dirección y el sentido del movimiento porque se entiende que el que nos oye sabe hacia dónde va el móvil.

Icono de IDevice de pregunta AV - Pregunta de Elección Múltiple
Un ascensor se mueve con una rapidez constante de -5 m/s. Por tanto:
  
Su velocidad es
Está subiendo desde la planta - 5.
El ascensor va a llegar a la planta - 5

Icono de IDevice de pregunta Pregunta de Elección Múltiple
Un móvil se lanza verticalmente desde el suelo con una rapidez de 6 m/s. Por tanto,
  
La velocidad inicial es
En el punto más alto su rapidez es 2 m/s.
En un momento dado de su caída su velocidad puede ser